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V. Abschnitt. § 6. Differentialgleichungen höherer Ordnung
und ihre Zusammensetzung nach der letzten Formel gibt
y "" lÄ lx ~ C i^ 3 + G t^ +%#+ C 4
als die allgemeinste Funktion, welche viermal nacheinander differentiiert,
schließlich Ix ergibt.
379. Differentialgleichungen zweiter Ordnung im allge
meinen. Wir wenden uns jetzt der näheren Betrachtung einer Diffe
rentialgleichung zweiter Ordnung
f№I-S9 = ° «
zu. Das allgemeine Integral einer solchen, von der Form
F(%, y, c lf c 2 ) — 0, (2)
stellt ein zweifach unendliches System von Kurven dar.
Umgekehrt führt eine endliche Gleichung von der Form (2) auf eine
Differentialgleichung zweiter Ordnung, und zwar durch Elimination der
Parameter c t , e 2 aus (2) mit Hilfe der beiden Gleichungen:
dF dF dy 0
dx ' dy dx ’
d*F g d*F dy d*F(dy\z , BFd f
dx s dxdy dx ' dy s \dx) dy dx s
(3)
W
Angenommen, die Differentialgleichung zweiter Ordnung lasse ein
deutige Lösung nach dem zweiten Differentialquotienten zu, es sei
y" = q>(x, y, /); (1*)
dann gehört zu jeder Wertverbindung x/y/y', die man innerhalb des Be
reichs von (p annimmt, ein bestimmter Wert y”. Nun ist durch xfyjy'
ein Linienelement in dem bisherigen Sinne gekennzeichnet; die Kenntnis
von y" gestattet, dieses Linienelement durch Angabe der zu ihm gehöri
gen Krümmung näher zu charakterisieren. indem — = — ? berech-
* 8 ' • (1 +y'*)%
net werden kann. Das so erweiterte Element soll ein Krümmungselement
heißen. Durch die Gleichung (1*) ist eine Mannigfaltigkeit von oo s Krüm
mungselementen gegeben: durch jeden Träger xjy gehen oo 1 gewöhnliche
Linienelemente, und jedem derselben ist ein Krümmungselement zuge
ordnet. Die Aufgabe der Integration lautet jetzt geometrisch dahin, alle
Kurven zu bestimmen, deren Krümmungselemente dem durch die Glei
chung definierten System angehören.